Файл: Цейтлин Ю.А. Установки для кондиционирования воздуха в шахтах [Текст] 1974. - 166 с.pdf

эксплуатации установок с хладагентами такого типа обязатель­ но предусматривается периодическое или непрерывное осушение хладагента с помощью специальных осушителей, имеющихся в установке.

В л и я н и е п р и м е с и в о з д у х а к х л а д а г е н т у на р а б о т у у с т а н о в к и . В системе холодильной установки мо­ жет находиться и некоторое количество воздуха, оставшегося при недостаточно тщательном первоначальном заполнении си­ стемы хладагентом или проникшего в систему при ремонте уста­ новки.

Наличие воздуха в хладагенте ухудшает показатели работы установки. Обычно воздух накапливается в конденсаторе или емкости (ресивере), стоящей за ним. Присутствие воздуха в конденсаторе прежде всего приводит к повышению давления в нем (давление в конденсаторе при этом равно сумме давления насыщенного пара при температуре конденсации и давления воздуха). Кроме того, наличие воздушного мешка или воздуш­ ной пленки на поверхности теплообмена снижает интенсивность теплоотдачи в аппарате и при постоянной тепловой нагрузке конденсатора приводит опять-таки к повышению давления в нем и увеличению степени повышения давления компрессора.

Для удаления воздуха из системы холодильной установки принимаются специальные меры. Сложность состоит в том, что воздух находится в смеси с парами хладагента. Если выпускать воздух^ из верхней части конденсатора пли ресивера, то с ним будет выбрасываться и хладагент, причем при обычных давле­ ниях и температурах, имеющих место в конденсаторе, парога­ зовая смесь содержит 80—90% паров хладагента. Поэтому установки снабжаются специальными воздухоохладителями, конструкция которых будет рассмотрена в следующем пара­ графе.

11.Вспомогательное оборудование установки

Квспомогательному оборудованию парокомпрессорных хо­ лодильных установок относятся: переохладители конденсата,

емкости (ресиверы), масло- и воздухоотделители, осушители. Переохладитель конденсата предназначен для организации обмена теплом между жидким хладагентом, выходящим из кон­ денсатора, и паром, выходящим из испарителя. Как указыва­ лось выше, этот теплообменник используется лишь во фреоно­ вых установках. Чаще всего переохладители выполняются кожухозмеевикового типа. Конструкция теплообменника ТФ-15, используемого в шахтных холодильных агрегатах МФ-350, пока­ зана на рис. 35. Теплообменник состоит из стального цилиндри­ ческого корпуса 1, внутри которого расположены пять змееви­ ков из оребренных медных трубок 2. Концы змеевиков присо­ единены к входному и выходному коллекторам 3, имеющим наружные выводы 4. Внутри змеевиков протекает жидкий фре­

74

он, поступающий из конденсатора; снаружи — пары фреона, поступающие из испарителя.

Холодильная установка, как правило, оборудуется рядом ре­ сиверов. Назначение этих дополнительных емкостей различно: защита компрессора от влажного хода при внезапном измене­

щения попадания пара хладагента в линию, соединяющую реси­

На рис. 37 показана возможная конструкция другого типа ресиверов — отделителя жидкости аммиачной ПКХУ. Этот реси­ вер служит для улавливания капель хладагента, уносимых па­ ром из испарителя. К патрубку 1 подводится насыщенный пар от регулирующего вентиля. За счет резкого изменения направ­ ления движения II скорости пара происходит разделение жид-

75

кой и паровой фаз. Жидкий хладагент стекает через патрубок 2 в испаритель. Из испарителя пар с небольшим количеством ки-

Рнс. 36. Ресивер РФ-0,5

пящего хладагента вновь через патрубок 3 поступает в отдели­ тель жидкости. Пар, скапливающийся в верхней части сосуда, через патрубок 4 направ­ ляется в компрессор. Па­ трубок 5 ресивера соеди­ няется с испарителем для уравнивания давлений в

этих аппаратах.

76

цилиндрический сосуд 1 со штуцерами для входа 4 и выхода 5 паров аммиака, подвода жидкого аммиака из линейного ре­ сивера 6 и спуска масла 7. Пар поступает в барботажную трубу 3, которая па 120—150 мм опущена в жидкий аммиак, находящийся в нижней части сосуда. Уровень жидкости поддер­ живается постоянным за счет соединения маслоотделителя с ли-

Пары

атиат

Рис. 38. Маслоотделитель аммиачной уста­ новки

нёйным ресивером. Пар, проходя через слой жидкого аммиака (барботируя), охлаждается, вследствие чего происходит кон­ денсация паров масла, содержащихся в нем. Так как плотность масла больше плотности жидкого аммиака, то масло оседает на дно сосуда. Конические отбойники 2, приваренные в барботаж­ ной трубе, предназначены для предотвращения уноса с па­ ром капель жидкого аммиака и масла. В таких аппаратах из паров аммиака отделяется 95—97% содержащегося в них масла.

Для удаления влаги из хладагента используются специаль­ ные осушители. Обычно осушитель (рис. 39) представляет собой

77

цилиндрический сосуд 5, внутри которого в специальном патро­ не 1 находится поглотитель влаги (адсорбент) 2. На входе п выходе из патрона установлены сетчатые фильтры 4. В качест­ ве адсорбента используются силикагель, алюмогель, цеолит. В осушителе ОФ-50, показанном на рисунке, применен цеолит (кристаллический активированный алюмосиликат), обладающий очень высокой пористостью и поглотительной способностью (примерно в пять раз более высокой, чем у силикагеля). В уста­ новках малой мощности рабочее тело может непрерывно про­ гоняться через осушитель; в крупных установках осушитель

включают в контур, по которому периодически циркулирует хладагент. Поглотительная способность адсорбента с течением времени уменьшается, поэтому время от времени приходится производить регенерацию или замену его. Регенерация свойств поглотителя осуществляется прогревом его до температуры 200—220° С.

Конструкции воздухоотделителей, применяемых в ПКХУ,. различны. Обычно в воздухоотделителях всех конструкций про­ изводится охлаждение паровоздушной смеси для снижения пар­ циального давления хладагента и увеличения концентрации воздуха в удаляемой из установки смеси. Однако даже значи­ тельное охлаждение смеси воздуха с хладагентом не гаранти­ рует в некоторых случаях малую концентрацию хладагента в смеси. Поэтому в крупных фреоновых установках наряду с охлаждением предусматривают повышение давления смеси в воздухоотделителе в два — три раза с помощью специального компрессора производительностью 1—2 м3/ч. Схема воздухо-

7 8

охладителя такого типа и его расположение в установке [6] по­ казаны на рис. 40. Паровоздушная смесь, отбираемая от кон­ денсатора Кн (рис. 40, а), сжимается во вспомогательном ком­ прессоре 3 и через маслоотделитель 4 подается в воздухоотде­ литель 5. Установку маслоотделителя после вспомогательного компрессора необходимо предусматривать независимо от раст­ воримости хладагента в масле для обеспечения возврата масла в компрессор 3 по трубе 8. В воздухоотделителе происходит конденсация водяного пара из паровоздушной смеси и, посколь­ ку во фреонах растворимость воды очень мала, предусматри-

Рис. 40. Воздухоотделитель фреоновой установки:

а — схема установки; б — конструкция аппарата

вается отделение и удаление воды из системы через патрубок 7. Схема воздухоотделителя показана на рис. 40,6. Аппарат со­ стоит из двух стальных цилиндрических сосудов 1 и 2, в коль­ цевом пространстве между которыми кипит фреон, охлаждаю­ щий паровоздушную смесь, проходящую по змеевику 5. Нижняя часть аппарата разделена перегородками на три объема 6, 7 и 9. Стекающий в камеру 6 конденсат за счет разности плотно­ стей воды и фреона расслаивается; более легкая вода отстаи­ вается на поверхности конденсата и по трубке 12 переливается в камеру 9. Жидкий фреон по трубке 10 попадает в камеру 7 откуда он автоматически по мере накопления подается через поплавковый вентиль 19 и осушитель 20 в поплавковую каме­ ру 3. В эту же камеру поступает жидкий фреон из конденса­ тора, количество которого регулируется поплавковым венти­ лем 4. Из камеры 3 жидкий фреон поступает в кольцевое про­ странство. Воздух, выделяющийся из смеси, собирается в верх­ ней части сосуда 2, откуда он выпускается по трубке 17. Пар, образующийся в кольцевом пространстве, отсасывается основ­ ным компрессором через патрубок 21.

7 9